快恢復(fù)二極管的物理結(jié)構(gòu)和電氣性能解說(shuō)!

　　快恢復(fù)二極管是一種具有良好開關(guān)特性和短反向恢復(fù)時(shí)間的半導(dǎo)體二極管。主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，如高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管。快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同。它屬于PIN結(jié)二極管，即在P型硅材料和N型硅材料之間加入I基，形成PIN硅片。因?yàn)榛鶚O區(qū)域非常薄，反向恢復(fù)電荷非常小，所以快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間短，正向壓降低，反向擊穿電壓(耐受電壓值)高。

　　1、 快恢復(fù)二極管的物理結(jié)構(gòu)

　　快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同。它屬于PIN結(jié)二極管，即在P型硅材料和N型硅材料之間加入I基，形成PIN硅片。由于PD的主要有源區(qū)是勢(shì)壘區(qū)，所以可以通過(guò)加寬勢(shì)壘區(qū)來(lái)提高靈敏度。

　　事實(shí)上，PIN快速恢復(fù)二極管人為地?cái)U(kuò)大了PN結(jié)勢(shì)壘區(qū)的寬度。PIN快速恢復(fù)二極管的有效作用面積主要是具有電場(chǎng)的I型層(勢(shì)壘區(qū))，因此產(chǎn)生光生載流子的有效面積增加，擴(kuò)散的影響減弱，結(jié)電容大大減小。因此，其光學(xué)檢測(cè)的靈敏度和響應(yīng)速度大大提高。

　　2、 快速恢復(fù)二極管的電氣性能

　　在圖中，IF是正向電流，IRM是最大反向恢復(fù)電流，Irr是反向恢復(fù)電流。通常，指定Irr=0.1 IRM。當(dāng)t≤t0時(shí)，正向電流I=IF。當(dāng)t>t0時(shí)，由于整流管上的正向電壓突然變?yōu)榉聪螂妷海螂娏餮杆贉p小。在時(shí)間t=t1，I=0。然后整流管上的反向電流IR逐漸增加;在t=t2時(shí)達(dá)到最大反向恢復(fù)電流IRM值。

　　此后，在正向電壓的作用下，反向電流逐漸減小，并在時(shí)間t=t3達(dá)到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復(fù)過(guò)程類似于電容器放電過(guò)程。從t1到t3的時(shí)間間隔是反向恢復(fù)時(shí)間trr。

　　快速恢復(fù)二極管的主要特點(diǎn)是其反向恢復(fù)時(shí)間(trr)小于數(shù)百納秒(ns)，超快恢復(fù)二極管甚至可以達(dá)到幾十納秒。

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